Vliv oxidačního stresu, volných radikálů a antioxidantů na cukrovku

Nadbytek volných radikálů v organismu stojí za zvýšeným oxidačním stresem, který patří k spouštěčem a urychlovačem mnoha onemocnění včetně cukrovky.
cukrovka puzzlovy napis

Nadbytek volných radikálů v organismu stojí za zvýšeným oxidačním stresem, který patří k spouštěčem a urychlovačem mnoha onemocnění včetně cukrovky.

Volné radikály a s nimi související oxidační stres dnes patří k často skloňovaným pojmům. Existence volných radikálů byla “odhalena” poměrně nedávno, jen cca 50 let dozadu. Od té doby však věda odhalila, že tyto elektrony, které nemají pár, stojí za vznikem závažných onemocnění, mezi které patří i cukrovka.

Oxidační stres a volné radikály [1] však cukrovku nejen způsobují. Mají negativní dopad i na její průběh, léčbu a rozvoj diabetických komplikací, přičemž i samotná cukrovka stojí za zvýšeným oxidačním stresem. Nejúčinnějšími formami ochrany jsou antioxidanty a eliminace rizikových faktorů [2].

 

Co je oxidační stres?

Oxidační stres zvyšuje riziko vzniku nebo rozvoje mnoha, většinou velmi závažných onemocnění. Nejznámějším z nich, které je nejednou považováno za ekvivalent k samotnému oxidačnímu stresu, je rakovina, resp. různé typy nádorových onemocnění.

Oxidační stres však ve skutečnosti stojí i za vznikem jiných zdravotních problémů, jako je cukrovka, ateroskleróza [3], alzheimerova choroba nebo parkinsonova choroba [4], arteriální hypertenze (vysoký krevní tlak), mrtvice, různá zánětlivá a neurodegenerativní onemocnění [5], syndrom chronické únavy, astma či revma.

INFO: Oxidační stres je jedním z hlavních důvodů stárnutí a sním spojených projevů, jako je vznik vrásek, ztráta elasticity pokožky, šedivění a vypadávání vlasů atd.

Co je to tedy ten oxidační stres? Zjednodušeně můžeme hovořit o nerovnováze mezi antioxidační kapacitou buňky a množstvím volných radikálů. Zcela laicky lze oxidační stres popsat jako nerovnováha mezi produkcí molekul, které organismu škodí, a molekul, které je dokážou efektivně eliminovat.

 

Co jsou volné radikály?

Reaktivní formy kyslíku, kyslíkové částice (ROS), známější pod názvem volné radikály, jsou samostatné atomy nebo jejich skupiny, tedy molekuly, s minimálně jedním nespárovaným elektronem, který je kamenem úrazu, důvodem jejich agresivity a původcem samotného pojmenování.

Elektrony nedokážou existovat o samotě. Pokud se tedy v těle vyskytne volný radikál s elektronem bez partnera, snaží se ho co nejrychleji najít. Volný elektron se tedy naváže k elektronu nejbližší molekuly nebo ho z ní případně vytrhne. Daný volný elektron už tedy není volným, problémem však je, že elektronový partner nyní chybí další, jiné molekule, ze které byl vytržen.

Taková molekula se opět stává volným radikálem a celý proces se opakuje a opakuje, čímž vzniká hotové šílenství, které ničí vše, co mu přijde pod ruce. Shluky poškozených molekul mohou mít dvojí osud. Zahynou nebo zmutují.

Volné radikály mohou reagovat s molekulami lipidů, proteinů či nukleových kyselin (nacházejí se v buňkách), které je poškozují primárně nebo sekundárně [6]. Při primárním poškození dochází k tvorbě škodlivých metabolitů, které mohou být toxičtější než samotná mateřská molekula.

Jde o tzv. kancerogenní aldehydy, které se vážou na bílkoviny, čímž vznikají vysoce imunogenní látky, proti kterým se vytvářejí patologické protilátky. Právě tyto protilátky mohou způsobit vznik výše jmenovaných onemocnění včetně cukrovky. Při sekundárním poškození volnými radikály dochází k poškození buněk nebo celého organismu.

 

Jak vznikají volné radikály a jak se dostanou do organismu?

Volné radikály ve skutečnosti vznikají při mnoha metabolických procesech. V organismu se tedy vyskytují přirozeně. Z jisté části jsou pro něj dokonce nezbytné. Antioxidanty tedy mohou být i škodlivé, a to zejména tehdy, pokud v těle dojde k jejich výrazné převaze nad těmito “dobrými” volnými radikály.

Funkce “dobrých” volných radikálů jsou např.:

  • Hydroxylový radikál je nezbytný pro biosyntézu cholesterolu a žlučových kyselin
  • Peroxid vodíku spolupracuje při oxidaci jodidu na elementární jód, který je nezbytný pro štítnou žlázu
  • Superoxid a peroxid vodíku je potřebný pro úspěšné oplodnění vajíčka spermií, zároveň zabraňuje proniknutí dalších spermií po narušení membrány vajíčka

Problém nastává až ve chvíli, kdy množství volných radikálů stoupne nad únosnou mez. Tato hranice není stanovena přesně. Jde o individuální vlastnost každého organismu – jeden vydrží více, druhý méně.

K endogenním příčinám vzniku volných radikálů [7] (odehrávají se uvnitř organismu) patří například vznik kyseliny močové při nekróze, úrazech, pooperačních stavech atd., nebo aktivace profesionálních fagocytů, např. při zánětu a popáleninách. Jednou z endogenních příčin je i hyperglykémie.

Volné radikály se do těla dostávají samozřejmě také z vnějšího prostředí. V tomto případě hovoříme o exogenních příčinách jejich vzniku.

  • Nadměrný obsah škodlivin v ovzduší – výfukové plyny, odpad z továren atd.
  • Kouření – 1 cigareta stojí za vznikem více než 1 000 volných radikálů
  • UV světlo, modré světlo, ionizující záření
  • Intoxikace, otrava
  • Strava – volné radikály vznikají při mletí, tepelné úpravě a pod vlivem světla

Příznaky zvýšeného počtu volných radikálů a oxidačního stresu

Stanovení oxidačního stresu v organismu je poměrně náročný proces. K nejpřesnějším metodám patří např. elektronová paramagnetická rezonance. S tímto přístrojem se však z důvodu vysoké ceny v ordinacích běžně nepotkáte.

Dnes už naštěstí existují i jiné, jednodušší a cenově dostupné metody, přístroje i způsoby, jak je možné změřit hladinu oxidačního stresu u daného pacienta (např. MiOXSYS pro měření oxidačního stresu spermií, který způsobuje neplodnost u mužů).

To, že vaše tělo aktuálně bojuje se zvýšeným oxidačním stresem, však můžete zjistit i na základě příznaků. Upozorňujeme, že mnohé z nich mohou signalizovat i úplně jiné onemocnění, např. rozvoj diabetu 2. typu, či méně závažné zdravotní komplikace.

Nadměrná únava

Ztráta paměti, zhoršená paměť nebo tzv. mozková mlha

Bolest svalů nebo kloubů

Nadměrná tvorba vrásek a šedivění vlasů

Zhoršené vidění

Bolesti hlavy

Přecitlivělost na hluk

Zvýšená náchylnost na vznik infekcí

Antioxidanty jsou látky, které pomáhají zabránit oxidačnímu stresu (poškození buněk) a posilují imunitu.

Co jsou antioxidanty?

To, že se ve vašem těle vyskytne volný radikál, ještě neznamená, že automaticky onemocníte. V každém organismu totiž denně vznikají desítky až stovky poškozených molekul i buněk.

Pokud je imunitní systém dostatečně silný, poškozené buňky a molekuly okamžitě detekuje a usmrtí. Problém nastává až v momentě, kdy imunita nefunguje správně a volné radikály uniknou její pozornosti.

Hlavním úkolem antioxidantů je posílení imunity [8]. Jejich specializací je přitom právě neutralizace volných radikálů. V podstatě se dá říci, že k antioxidantům patří všechny látky schopné oxidace, které zabraňují oxidaci jiných látek, nebo všechny ty, které při střetu s volnými radikály vytvoří netoxické a stabilní produkty. Patří zde vitamíny, aminokyseliny, betakaroteny, flavonoidy, stopové prvky a další látky.

V boji proti oxidačnímu stresu a volným radikálům je proto podstatné přijímat dostatečné množství antioxidantů, které slouží jako prevence proti vzniku a rozvoji mnoha onemocnění včetně diabetu či dokonce rakoviny [9].

Antioxidanty tělu dodáte pomocí vhodných potravin nebo v podobě výživových doplňků. Důležitá je však také eliminace rizikových faktorů, které přirozeně snižují počet antioxidantů v těle.

Věk

Zatížení toxiny, volnými radikály a stresem

Nezdravá životospráva – nedostatek pohybu, nezdravá strava, nadbytek jednoduchých cukrů a toxických látek

Dlouhodobá a nadměrná fyzická zátěž

Znečištěné životní prostředí

Kouření

Antioxidanty a jejich rozdělení

K nejznámějším a zároveň velmi silným antioxidantům patří vitamin C (kyselina askorbová), vitamin E (tokoferol) a Betakaroten (provitamín vitamínu A). V souvislosti s diabetem jsou často zmiňované antioxidanty, jako zaexantín a lutein na ochranu zraku, nebo kyselina lipoová, která se využívá při léčbě diabetické neuropatie. Na základě následujícího rozdělení antioxidantů však pochopíte, že jich existuje mnohem více.

Antioxidanty dělíme na přirozené a syntetické. K přirozeným antioxidantům patří všechny látky, které si dokáže organismus vyrobit sám nebo je přijímá z potravy a které se zapojují do metabolismu. Jde např. o vitamíny. Přirozené antioxidanty dále dělíme na tzv. antioxidační enzymy a antioxidační nízkomolekulární substráty.

K nejlepším bojovníkům proti oxidačnímu stresu patří právě základní antioxidační enzymy:

  • Superoxiddismutáza (SOD) – chrání buňky před volnými radikály
  • Kataláza – chrání buňky jater a červené krvinky před toxickým vlivem vyšších koncentrací peroxidu vodíku
  • Glutathionperoxidáza – spolu s katalázou patří k mechanismům, které slouží na očistu organismu od toxického peroxidu vodíku

Dělení nízkomolekulárních antioxidantů:

  • Hydrofilní
  • lipofilní
  • Amfofilní

Hydrofilní antioxidanty mají další dělení:

  • Intracelulární (nitrobuněčné) – superoxiddismutáza, kataláza, glutathionperoxidáza, glutathion
  • Extracelulární (mimobuňkové) – albumin a jiné bílkoviny, ceruloplasmin, transferin, haptoglobin, vitamin C, hemopexin, kyselina močová, bilirubin, polyfenolové bioflavonoidy (např. Rutin, cyanidin, kvercetin) a polyfenoly

K lipofilním antioxidantům patří např.:

  • Vitamín E (α-tokoferol)
  • Karotenoidy (β-karoten, lykopen)
  • Ubichinol (redukovaná forma koenzymu Q10)
  • Estrogeny
  • Některé steroidy

K amfofilním antioxidantům patří např.:

  • Kyselina lipoová
  • Melatonin
  • Některé polyfenolové bioflavonoidy
  • Některé syntetické antioxidanty

Syntetické antioxidanty jsou vyrobeny uměle. V podstatě jde o léky s antioxidačním účinkem – např. statiny na snížení cholesterolu v krvi brání ucpání cév krevní sraženinou a zároveň snižují oxidační stres. K tomuto druhu léků dále patří některé lokální anestetika, diuretikum mannitol či romethazin na léčbu alergií.

INFO: Mezi syntetické antioxidanty patří i některé poupravené přirozené látky. Např. úpravou vitamínu C vznikne látka, která je rozpustná v tucích, díky čemuž snadněji pronikne membránou buněk.

Potraviny bohaté na antioxidanty

Pokud bychom chtěli vyjmenovat každou potravinu s obsahem antioxidantů, pravděpodobně byste si nepřečetli ani polovinu toho seznamu.

V následujících řádcích se proto zaměříme na potraviny s nejvyšším obsahem antioxidantů a zároveň na ty, které jsou důležité při léčbě cukrovky.

Jednoduchý způsob, jak přijmout více antioxidantů, je jíst více zeleniny a ovoce.

Nejprve se však v krátkosti podíváme na ty potraviny, které patří k “bohatým” zdrojům volných radikálů:

Zpracované masné výrobky (šunka, slanina, salám atd.)

Červené maso

Alkohol

Přepálené rostlinné i živočišné oleje

Tzv. rychlé občerstvení bohaté na jednoduché sacharidy a nezdravé tuky

“Stříkaná” zelenina i ovoce

Praktický seznam potravin, z nichž můžete přijmout jednotlivé antioxidanty:

Vitamín C

Ovoce: citron a citrusové plody včetně šťávy, amla, kiwi, mango, meloun, papája, plody rakytníku, meruňky, jahody, černý rybíz, brusinky

Čočka

Zelenina: Rajčata, paprika, brokolice, růžičková kapusta, brambory

Vitamín E

Oleje lisované za studena: např. kukuřičný, sojový, slunečnicový, lněný, sezamový

Ořechy: mandle, arašídy, vlašské ořechy

Mlýnské pšeničné klíčky + olej z pšeničných klíčků

Ovoce: mango, avokádo

Zelenina: kapusta, růžičková kapusta, špenát (většina zelené zeleniny), sladké brambory, dýně, červená paprika, chřest

Semena: lněná, dýňová, slunečnicová, sezamová

Betakaroten

Ovoce: pomeranče, meruňky, broskve, meloun

Kurkuma

Zelenina: mrkev, dýně, sladké brambory, špenát, kapusta, mangold, hrášek

INFO: Betakaroten patří spolu s luteinem, lykopenem a alfakaroténem k hlavním karotenoidům v plazmě. Je důležitý např. pro zrak, pokožku a kognitivní funkce. Hraje důležitou roli v prevenci před vznikem cukrovky 2. typu, zlepšuje inzulínovou rezistenci, chrání cévy, játra a snižuje cholesterol.

Lutein a Zaexanthin

Vaječný žloutek

Zelené, žluté a červené ovoce

Veškerá tmavozelená zelenina (kapusta, špenát, brokolice) + zelenina žluté a červené barvy (paprika)

Kyselina lipoová

Rýžové otruby

Droždí

Zelenina: špenát, brokolice, sladké brambory, brambory, růžičková kapusta, rajčata, mrkev, červená řepa

Červené maso – zejména orgány

Zdroje dalších důležitých antioxidantů

Lykopen: zpracované rajčata (např. Sušené, konzervované, protlak, šťáva – obsahují ho nejvíce), čerstvá rajčata, papája, růžový grapefruit

Kvercetin: jablka, med, maliny, červené hrozny, třešně, citrusové plody, zelená listová zelenina, cibule (nejvyšší obsah ze vší zeleniny)

Cyanidin: borůvky, ostružiny, třešně, brusinky, plody bezu a maliny, jablka, hrušky, broskve, švestky (nejvyšší koncentrace se nacházejí ve slupce ovoce)

Rutin: pohanka, chřest, jablka se slupkou, fíky, černý, zelený a bezový čaj

Melatonin: goji, vejce, mléko, ryby, třešně, kukuřice, chřest, rajčata, granátové jablko, olivy, hrozny, brokolice, okurky, rýže, ječmen, oves, vlašské ořechy, arašídy, slunečnicová hořčičná a lněná semena

Kataláza: pórek, cibule, brokolice, pastinák, cuketa, špenát, kapusta, ředkvička, mrkev, červená paprika, vodnice, okurky, celer, avokádo, brambory, červené zelí

Superoxiddismutáza (SOD): brokolice, zelí, růžičková kapusta, pýr plazivý

Glutathion: brokolice, květák, zelí, česnek, cibule, kapusta, špenát, avokádo, chřest, okra (+ veškerá ostatní zelenina s vysokým obsahem síry), maso, pivovarské kvasnice, luštěniny

Jaký mají vliv volné radikály, oxidační stres a antioxidanty na průběh cukrovky?

Oxidační stres a volné radikály mohou cukrovku nejen způsobit, ale také zkomplikovat její průběh.

komplikace pri cukrovce infografika

Samotná cukrovka zároveň patří k onemocněním, které s sebou nesou zvýšený oxidační stres. Způsobuje ho zejména chronická hyperglykémie, ale také některá přidružená onemocnění a komplikace, jako je obezita, záněty či infekce.

To je důvod, proč jsou vitamíny, antioxidanty a další látky, které působí proti účinkům volných radikálů, pro diabetiky důležitější než pro “zdravé” lidi. Oxidační stres a volné radikály jsou v současnosti považovány za klíčovou příčinu rozvoje pozdějších komplikací diabetu. Mezi ně patří onemocnění, které vznikají na základě poškození cév [10], nervů či orgánů (retinopatie [11], neuropatie, diabetická noha, nefropatie, kardiovaskulární onemocnění a mnoho dalších).

Leave a comment